基于嵌入式的旱情监测系统关键技术研究

发布时间：2021-01-28 21:51

　　近年来各种极端天气频发,而干旱属于其中影响比较突出的一种,容易造成较大范围内的经济损失,因此受到各国政府的高度重视。旱情监测技术采用先进的传感器技术与实时传输方法实现旱情监测,通过监测的数据进行旱情预报,能够给政府相关部门作出预警,政府部门根据预警信息能进行合理的抗旱物资分配,可以减少由干旱造成的经济损失,提高抗旱救灾效率,因此研究该技术具有理论价值和实践意义。本文重点研究了基于嵌入式的旱情监测系统中的关键技术,即土壤水分传感器的研制和旱情预报模型的研究。以频域反射法为理论基础研制了新的土壤水分传感器,考虑到探针个数及分布的合理性,并根据探针阻抗的计算方法,选择了四针等长型的传感器探针结构。土壤水分传感器利用高频扫频信号来获取土壤中介质的共振频率,进而得到土壤的含水量,根据对不同频率下土壤土质对介电常数的影响,采用了100MHz-150MHz的扫频信号作为检测的信号源。监测系统搭建完成后,以BP神经网络为理论基础建立了旱情预报模型,通过对降雨、蒸发量、温度、土壤水分含量等数据的采集和处理,在中心站实现旱情预报模型的建立,并确定了输入输出变量、网络层数、隐含层个数和激活函数等参数。实验过... 

【文章来源】：西安工程大学陕西省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

频率对不同土质的介电常数的特性图

3-7 四针式土壤水分传感器探的合理性原则，除了要考绝大多数情况下表层土壤的结果为公式（3-19）：θ =1l∫ θ(z)dzl0向分布的平均值。显然，况。尽管近年来不少学者。但是当前高频信号测量频域反射法的测量方法，它的一个优点。高频传输介质，根据传输线。如果用Zp专门用来表的长度。ω√ l

产和抗旱部门的要求。量土壤共振频率量共振频率可以对物件进行横向测量，也可以根据研究人员的需能够得到被器件的频谱图，改图清晰地反映出了物体就是物体发生共振频率的地方。由信号源发出的扫频测的器件，当阻抗不同时就发生反射信号，当反射信是共振频率。们可以利用不同的频率对它进行横向和纵向的扫描，用上面的方法就可以直接看出共振频率的大小，而且，来获取更加准确的频率信息。信号源产生高频信号和反射，当检测到最大振幅的时候，我们就能够得到以清晰地看出共振频率发生的时间和该频率的大小。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[5]基于层递式模糊神经网络的非线性系统辨识[D]. 林宇峰.东北大学 2008
[6]栽针保阔林分土壤水分动态及影响因子分析[D]. 刘畅.东北林业大学 2007
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本文编号：3005753